Роботизация сборочных работ

Промышленные роботы (ПР) — основное, быстропереналаживаемое и перспективное средство автоматизации сборочных процессов в машино- и приборостроении. Их применяют для повышения производительности труда и качества продукции в сборочных цехах, улучшения условий труда сборщиков и повы­шения гибкости производства. Использование ПР позволяет высвободить людей oт выпол­нения опасных и вредных для здоровья опера­ций (сборка при повышенных температурах, в зонах с вредными выделениями, в не­удобных для работы положениях), от выпол­нения монотонных, постоянно повторяющихся операций, а также физически тяжелых, быстроутомляющих сборочных операций. В приборостроении ПР часто используют для сбор­ки миниатюрных изделий, высвобождая лю­дей от выполнения операций, утомляющих органы зрения.

Роботы применяют на операциях общей и узловой сборки изделий: на отдельных рабо­чих местах, оборудованных в виде робототехнических комплексов (РТК), встроенными в сборочный конвейер, встроенными в сбо­рочные полуавтоматы и автоматы. При ком­плексной роботизации сборки отдельные РТК связывают транспортными устройствами в единую более сложную производственную си­стему.

Характерные работы, выполняемые ПР в сборочных цехах: загрузка и разгрузка авто­матов, конвейеров, автоматических и полуав­томатических линий; установка деталей и уз­лов в заданном положении на собираемое изделие по технологическим базам; точечная и шовная сварка; окраска изделий методом распыления; транспортирование и складирова­ние деталей и узлов; подача подготовленных к сборке деталей на прессы для выполнения запрессовки, склепывания, отбортовки и дру­гих операций. В отдельных случаях роботы могут выполнять операции технического конт­роля и испытания изделий, заменяя контролеров или облегчая их труд. Роботы используют на операциях гальванопокрытий, снятия за­усенцев на деталях, промывки деталей перед сборкой. Оснащая сборочные роботы приспо­соблениями и дополнительными устройства­ми, можно расширить их технологические воз­можности, выполняя с помощью их сборку резьбовых соединений, пайку, склеивание, раз­вальцовку, посадку с натягом, с тепловым воз­действием, а также вспомогательные операции (клеймение, смазывание и пр.).

Применение роботов повышает уровень ав­томатизации производства и коэффициент сменности работы предприятия. Во многих случаях сроки окупаемости роботов не превы­шают трех лет, Использование роботов соз­дает основу для полностью автоматизиро­ванных производств, управляемых от ЭВМ.

Препятствиями широкому применению ро­ботов являются: их высокая стоимость, про­должительная наладка, необходимость ком­плексной перестройки технологии производ­ства, необходимость повышения технического уровня остального оборудования цеха.

Роботы классифицируют по следующим признакам: по назначению — специальные, специализированные и универсальные (много­целевые); по кинематике и базовой системе координат — прямоугольные (плоские и про­странственные), полярные и ангулярные (пло­ские, цилиндрические и сферические); по числу степеней подвижности (обычно до шести, не считая движения захвата); по размеру рабоче­го (сборочного) пространства; по грузо­подъемности — сверхлегкие (до 1 кг), легкие (до 10 кг), средние (до 200 кг), тяжелые (до 1000 кг) и сверхтяжелые (свыше 1000 кг); по степени мобильности робота — стационарные, передвижные, встроенные в оборудование, на­польные, подвесные; по числу захватов — од­но- и многозахватные; по системам управле­ния — цикловые, аналоговые, с ЧПУ, микропроцессоры; по способу подготовки управ­ляющих программ — ручные (для цикловых систем), ручные и полуавтоматические (для си­стем с ЧПУ), обучаемые с ручным перемеще­нием рабочих органов и с механическим — от пульта управления (для записи, программы на магнитной ленте); по характеру отработки программы — жесткопрограммируемые, адап­тивные, гибкопрограммируемые; по характеру программирования — позиционные, контурные, комбинированные; по типу силового привода — пневматические, гидравлические, электрические, смешанные.

Дополнительную оценку роботов по техно­логическим и эксплуатационным возможно­стям производят по скорости перемещения ра­бочих органов, точности их позиционирова­ния, надежности и сроку службы, уровню шума, времени на переналадку, размерам сбо­рочного пространства сборочного робота и его габаритам.

Кинематические возможности ПР характе­ризуют коэффициентом сервиса, который определяет возможность подхода захватного устройства к заданной точке с разных направ­лений. При совместной работе нескольких ро­ботов в одном РТК часто указывают зону со­вместного обслуживания, т. е. часть простран­ства, где одновременно или последовательно могут работать несколько ПР.

Специальные роботы используют в поточ­но-массовом производстве. Они работают по неизменяемой (жесткой) программе с неболь­шим числом команд и выполняют определен­ную операцию. Часто эти роботы встраивают в сложные технологические комплексы. При­мерами специализированных роботов являют­ся роботы для сварки и окраски. Они предназ­начены для определенных технологических операций, но допускают переналадку. Универ­сальные роботы наиболее сложны и дороги. Область их использования — мелко- и средне­серийное производство. Наиболее распростра­нены роботы с цикловым управлением (90%). Число команд у них составляет несколько де­сятков. Роботы с ЧПУ имеют большой объем памяти, однако они дороги. Точность пози­ционирования рабочих органов — обычно до 0,05 мм. Большей точности достигают, ис­пользуя обратную связь в системах управле­ния, а также центрирующие и направляющие элементы рабочих органов робота

На практике имеется два подхода к вопро­су технологической гибкости промышленных роботов. Первый заключается в том, что ро­бот разрабатывается как единая универсальная система с программным управлением, ко­торую можно использовать для выполнения различных технологических и транспортных задач. Второй подход состоит в том, что ро­бот создается для определенного вида опера­ций. Все ранее выпущенные модели роботов создавались как функционально неделимые структуры и конструкции Они достаточно универсальны, но их функциональная недели­мость усложняет устройство. Для многих сбо­рочных операций универсальный робот избы­точен как по кинематической структуре, так и по возможности системы управления. В свя­зи с этим большое внимание уделяется блочно-модульным системам. Специализиро­ванные роботы на базе блочно-модульной конструкции и структуры найдут применение в массовом и крупносерийном производстве для сборки различных изделий. При редкой смене объектов производства система управле­ния может быть упрощена путем уменьшения ее функциональной гибкости. Функционально неделимые универсальные роботы будут пре­имущественно использоваться при частой сме­не объектов производства.

Блочно-модульный комплекс включает сле­дующие основные элементы: механизмы и приводы перемещения, датчики положения и состояния объектов сборки, средства связи с оператором и объектами, захваты, средства блокировки и диагностики, системы про­граммного управления и другие устройства. Под модулем понимают функционально за­конченное звено робота. Блочно-модульный принцип построения роботов является основой ускорения и удешевления их конструирования, производства, эксплуатации и ремонта. Разви­тие этого принципа будет способствовать рас­ширению семейства сборочных роботов в промышленности.

При недостаточно продуманной техноло­гии нередко выявляется малая (по сравнению с ручной сборкой) производительность сбо­рочных роботов. Ее можно повысить примене­нием многозахватных роботов, многоместных захватов и приспособлений, ускоряющих установ и снятие объекта сборки, совмещением во времени элементов рабочего цикла, а также повышением безотказности роботов и сокращением времени на устранение отказов. При больших партиях я собираемых изделий и тя­желых условиях работы производительность Q роботов по сравнению с ручной сборкой возрастает (рис 4). Это обусловлено уменьше­нием влияния подготовительно-заключитель­ного времени Т_пз на партионное время Т_пар, а также тем, что для робота не отводится вре­мя на отдых. Другой недостаток — относи­тельно большая площадь, занимаемая робо­том при сборке средних и крупных по размерам изделий. При сборке мелких изде­лий потребная для сборочного робота пло­щадь может быть заметно сокращена (рис. 5).

Сокращение времени простоев ПР при под­готовке управляющих программ достигается методом внешнего программирования. Он ос­нован на расчете и исключает использование оператора. Его преимущества: более полное использование фонда времени ПР, упрощение конструкции ПР из-за отсутствия средств обу­чения и записи программы, исключение субъективных факторов при подготовке про­граммы.

ПР следует использовать совместно с си­стемой обслуживания, транспортирования, складирования и контроля как единый быстро-переналаживаемый робототехнический ком­плекс, управляемый от ЭВМ. Роботы необхо­димо оснащать типовыми сменными устрой­ствами, значительно расширяющими их технологические возможности, а также различными датчиками и средствами очувствления для по­вышения безотказности работы и расширения сферы их применения на производстве. На ос­новании накопленных данных должны быть разработаны технологические требования к из­делиям роботизированного производства — созданы соответствующие нормативные мате­риалы.

Необходимо расширять области использо­вания сборочных роботов (рис. 6). Расшире­нию области применения роботизированной сборки будет способствовать развитие робо­тов второго поколения — роботов и робототехнических систем с адаптивными устрой­ствами, оснащенных силовыми, тактильными и визуальными сенсорами, а также роботов третьего поколения (интеллектуальных робо­тов). Последние смогут не только самостоя­тельно ориентироваться в сложной производ­ственной обстановке и выбирать лучший тех­нологический вариант решения, но и сами собирать изделие но сборочному чертежу.

Большая часть отечественных типоразме­ров ПР может быть при соответствующем ос­нащении использована для выполнения сбо­рочных работ.

Периферийные устройства вместе со сбо­рочным роботом образуют сборочный РТК. Состав периферийных устройств определяется характером и содержанием сборочной опера­ции. На рис. 7 показаны примеры компоно­вочных схем РТК для сборочных операций.

На рис. 7, а представлена схема сборки не­сложных изделий (3 — 5 деталей) на отдельном РТК, не связанном с другими транспортными устройствами. Детали из емкостей 1 (магазинов, кассет, бункеров) в ориентированном виде передаются роботом 2 в сборочное приспособ­ление 3. Собранные изделия передаются робо­том в тару 4.

При сборке более сложных изделий (5-10 деталей) в компоновке РТК предусматривает­ся магазин сменных захватов и сборочных ин­струментов 5 (рис. 7, б).

В компоновку РТК включают технологиче­ское оборудование 6 (рис. 7, в), если при сбор­ке изделий необходимо выполнить запрессовку, клепку, точечную электросварку и другие операции. В этом случае сборка начинается в приспособлении 3, затем изделие рабочим органом робота передается на технологическое оборудование 6 и далее (если нужно) воз­вращается для завершения сборки опять в приспособление 3.

Сборка несложных изделий может быть полностью выполнена в рабочей зоне техноло­гического оборудования 6 (рис. 7, г — машина для точечной или шовной сварки, пресс и др.).

Для повышения производительности сбор­ку нередко выполняют на РТК с двумя или большим числом стационарно расположенных роботов (рис. 7, в). При больших габаритах изделия 3 эти роботы могут быть подвижны­ми для расширения рабочей зоны сборки (рис. 7, е).

При сборке сложных многокомпонентных изделий РТК могут образовать цепочку с гиб­кой транспортной связью 7 между ними (рис. 7, ж). Передача собираемого изделия от одно­го РТК к другому производится роботами без потери ориентации изделия.

В поточно-массовом производстве РТК представляет собой участок сборочного кон­вейера (рис. 7, з). вдоль которого располо­жены синхронно работающие роботы 2 и ем­кости 1 для деталей собираемого изделия. На рабочих позициях конвейера периодического действия закреплены сборочные приспособле­ния 3. В некоторых случаях у конвейера может быть расположено необходимое технологиче­ское оборудование б.

РТК на базе карусельной установки (круг­лого стола) с передачей собранных изделий на конвейер 8 показан на рис. 7, и. По периферии стола расположены емкости 1 для деталей, а на неподвижной центральной части стола малогабаритное технологическое оборудова­ние 6 и устройства 9 для контроля изделий.

Емкости для деталей (узлов) собираемых изделий выполняют в виде бункерно-ориентирующих устройств, кассет и магазинов. Бункерно-ориентирующие устройства (обычно вибра­ционного типа) применяют для деталей с размерами до 80-90 мм Их чаша загру­жается навалом деталями на несколько часов работы. В бункерно-ориентирующих устрой­ствах применяют пассивную, активную и сме­шанную системы ориентации деталей. За ра­ботой этих устройств требуется непрерывное наблюдение для устранения возможных отка­зов в подаче деталей.

Кассеты представляют собой прямоуголь­ные или круглые плиты с ячейками для деталей. У кассет прямоугольной формы ячейки расположены параллельными рядами, а у круглых - по спирали. Кассету устанавли­вают в рабочей зоне робота в строго фиксиро­ванном положении. Рабочий орган робота передает детали из кассеты на сборочную по­зицию, а собранное изделие в другую кассету для выполнения последующих операций сбор­ки. Кассета перемещается после каждого ци­кла на шаг в продольном направлении и после k циклов, где k — число ячеек в продольном ряду, на строку (рис. 8). Эти перемещения происходят при помощи координатного устройства по команде от рабочего органа ро­бота. Несмотря на ручную или полуавтомати­ческую зарядку, кассеты улучшают условия переналаживаемости РТК. По сравнению с бункерно-ориентирующими устройствами кассеты для различных деталей заменяются очень быстро и легко. Кассеты, кроме того, используют как тару при перемещении дета­лей и элементов изделия на другую позицию сборки без потери ориентации.

Для деталей сложных форм и крупных раз­меров используют магазины. Их выполняют лоткового, ящичного и поворотного типов, Магазины загружают деталями вручную. Воз­можна загрузка по лоткам от смежно рабо­тающих станков-автоматов. Емкость магази­нов — от нескольких десятков (лотковые магазины) до нескольких сотен деталей (ящичные магазины). В РТК нередко применяют сме­шанное питание деталями. Базовые детали из­делия как наиболее сложные и крупные пода­ются из магазинов, остальные — из бункерно-ориентирующих устройств или из кассет.

Детали простых форм (шары, цилиндриче­ские пальцы, шайбы, плоские детали простых конфигураций) можно брать и ориентировать специальным захватом робота непосредствен­но из бункера или из тары, куда они засы­паются навалом. Для более сложных деталей применяют специальные устройства с одной или двумя ступенями автоматической ориента­ции.

Захваты роботов — одна из важных частей робототехнических систем. Они должны быть простыми по конструкции, надежными и безо­пасными в работе, быстродействующими, точными по захвату и центрированию дета­лей. Захваты не должны деформировать дета­ли и портить их поверхности. Захваты могут быть универсальными (типа клещей) и спе­циальной конструкции, постоянными и сменными. Последние применяют при сбор­ке многокомпонентных изделий, а также в ГАП.

Конструкции захватов многообразны. По принципу работы их делят на механические, магнитные, вакуумные и струйные.

Наиболее распространены механические захваты. Их применяют для деталей раз­личных размеров и форм. Они незаменимы для крупных и тяжелых деталей. Усилие за­хвата детали определяют с учетом силы тяже­сти детали и инерционных сил, возникающих при ее переносе на сборочную позицию робо­та.

Суммарная погрешность несовпадения осей сопрягаемых деталей на позиции роботизиро­ванной сборки достигает 0,3 — 0,8 мм, причем погрешность захвата составляет 10 — 15% от этой величины. Жесткая сборка соединений с зазорами менее 0,2 мм в этих условиях ста­новится невозможной. Для устранения этого недостатка применяют захватные устройства с упругими компенсаторами. Сборочное уси­лие при этом уменьшается в 3-4 раза. Для уменьшения погрешности позиционирования сборочную позицию целесообразно распола­гать ближе к центру рабочей зоны робота. Это, кроме того, сокращает площадь РТК в результате более экономного размещения периферийных устройств.

Магнитные (электромагнитные) захваты не имеют подвижных деталей, что повышает точ­ность, позиционирования и упрощает их кон­струкцию. Эти захваты применяют для дета­лей небольших и средних размеров из маг­нитных материалов. Удерживающая сила зах­ватного устройства до 150 Н на см² поверхности полюса.

Вакуумные захваты применяют преимуще­ственно для плоских деталей небольшой массы из любых материалов. Удерживающая сила захватного устройства до 8 Н на см² ак­тивной поверхности.

Струйные захваты используют для легких деталей с базовым отверстием. Принципы действия — создание вакуума в зазоре между центрирующим пальцем и отверстием детали при подаче сжатого воздуха в наклонные от­верстия пальца. Вытекающие струи воздуха поддерживают деталь на пальце при ее переносе на сборочную позицию. Струйные за­хваты являются надежными и быстродей­ствующими, применяются для мелких и лег­ких деталей. Для тонкостенных деталей типа стаканов и гильз используют пневмокамерные захваты. Деталь вставляется в захват и закрепляется там упругой оболочкой, в ко­торую подается сжатый воздух.

В роботах второго поколения применяют адаптивные захваты, приспособляющиеся к деталям с изменяющимися размерами и формами, и захваты с тактильными датчика­ми, способными распознавать положение де­тали.

Перспективно применение многоместных захватов, способствующих повышению про­изводительности сборочных роботов. Их целе­сообразно применять при групповой роботи­зированной сборке. Приспособления для сбо­рочных роботов служат для установки базо­вой детали собираемого изделия. После ее автоматического закрепления производится последовательная установка всех остальных деталей изделия. Затем собранный объект ав­томатически открепляется и передается рабо­чим органом робота (или автоматическим вы­талкивателем) в тару или на следующую позицию без потери ориентации. Весь цикл сборки выполняется автоматически по заранее составленной программе. Подача команд на исполнительные органы приспособления обыч­но производится от системы управления робо­та. Возможно и автономное управление с пода­чей команд на зажим и разжим от рабочего органа робота.

Сборочное приспособление устанавливает­ся на столе или стойке возле робота. В про­стейшем случае оно представляет собой плиту с элементами для точной установки базовой детали собираемого изделия. Зажимные устройства выполняют пневматического или гидравлического типа с управлением от си­стемы робота. Приспособление должно быть по возможности простым, с открытой рабочей зоной, обеспечивающей свободный подвод ра­бочего органа робота и установку деталей. В мелкосерийном производстве приспособле­ние целесообразно собирать из элементов УСП, что сокращает время на технологиче­скую подготовку роботизированного про­изводства. Для быстрой и точной установки приспособления (при переналадке на новый объект сборки) на столе или стойке робота без выверки необходимо предусматривать напра­вляющие шпонки или контрольные штифты.

Планировка рабочего места сборочного ро­бота включает участок производственной пло­щади для робота; стол или стенд для приспо­собления, магазинов, бункеров или кассет с деталями собираемого изделия; участки раз­мещения технологического оборудования (ес­ли требуется); пульт управления роботом; транспортное устройство для удаления со­бранных изделий; площадки для тары с дета­лями изделия. Участок расположения робота должен иметь ограждение, так как робот пред­ставляет машину повышенной опасности.

Построение технологических процессов сбор­ки в роботизированном производстве. Исходны­ми данными для проектирования технологиче­ских процессов роботизированной сборки во вновь создаваемом производстве являются сборочный чертеж изделия, технические усло­вия на его приемку, годовая программа выпу­ска изделия и предлагаемая продолжитель­ность их производства в годах. При проектировании технологических процессов для дей­ствующего (реконструируемого) предприятия кроме перечисленных исходных данных нужно знать местные производственные условия (на­личное оборудование, производственные пло­щади и др.).

В качестве нормативно-справочных мате­риалов технолог должен иметь каталоги робо­тов и технологического оборудования, альбом сборочной оснастки, нормативы по нормиро­ванию времени сборки, технологические про­цессы роботизированной сборки на анало­гичные изделия и др.

Проектированию технологических процес­сов предшествует контроль рабочих чертежей изделия на технологичность конструкции. Контролю на технологичность подвергаются детали изделия и изделие в целом. Деталям необходимо придавать простые и симме­тричные формы. При этом упрощается задача ориентации деталей в вибробункерных устрой­ствах. Если деталь имеет слабовыраженные признаки асимметрии, их в ряде случаев сле­дует усиливать, предусматривая уступы, срезы или дополнительные отверстия. Конструкция деталей должна быть такой, чтобы при выдаче их из бункерно-ориентирующих устройств они взаимно не сцеплялись в виде двух или много­звенных цепочек, образование которых приво­дит к прекращению выдачи деталей из бунке­ров. К таким деталям относят спиральные пружины, разрезные кольца, пружинные шайбы с большим зазором в замке.

Детали, сопрягающиеся с зазором или на­тягом, следует выполнять с заходными фаска­ми или направляющими заточками. Это обес­печивает лучшее направление сопрягаемых деталей на сборочной позиции робота.

Базовые детали изделий должны просто и надежно устанавливаться и закрепляться в сборочном приспособлении робота. Уста­новку целесообразно производить простым (желательно прямолинейным) движением ра­бочего органа робота. Этому требованию удо­влетворяют, в частности, такие схемы, как установка на центрирующую выточку или на два базовых отверстия и перпендикулярную их осям плоскость.

Детали изделия должны иметь точно вы­полненные базы для надежного захвата их ра­бочим органом робота. Для обеспечения по­лной собираемости детали должны иметь малые погрешности взаимного расположения поверхностей. Детали изделия должны быть в максимальной степени унифицированы и стандартизированы. При роботизации сборки это позволяет в большой мере использовать однотипные исполнительные и вспомогатель­ные устройства РТК.

Конструкция изделия в целом должна быть оформлена так, чтобы при сборке детали пода­вались по простым прямолинейным траекто­риям. Это значительно упрощает условия ро­ботизированной сборки. Конструкция изделия должна быть удобной для подвода и отвода сборочных инструментов, а также для выпол­нения сборки с одной стороны без применения поворотного приспособления. При большом числе входящих в изделие деталей его целе­сообразно расчленять на предварительно со­бираемые узлы. Это позволяет выделить и бо­лее легко автоматизировать узловую сборку.

При роботизации производства следует применять сборку по принципу полной взаи­мозаменяемости. Менее удобна сборка по принципу ограниченной и групповой взаимо­заменяемости, неудобна сборка по методу ре­гулирования с использованием жестких или подвижных компенсаторов и недопустима сборка по методу пригонки.

В роботизированном производстве целе­сообразен переход к моноблочным конструк­циям изделий, в которых отдельные детали объединяются в одну и притом не обязательно более сложную деталь. Это уменьшает объем механической обработки, узловой и общей сборки изделия. Созданию моноблочных кон­струкций способствует развитие и использова­ние прогрессивных методов выполнения заго­товок. Не все виды соединений удобны для роботизированной сборки. Робот как сбороч­ная машина не способен развивать большие усилия, необходимые для запрессовки. Соби­раемый узел при этом необходимо передавать на смежно расположенный пресс, что услож­няет процесс сборки. Выполнение болтовых соединений менее удобно, чем винтовых. То­чечная сварка в роботизированном производ­стве осуществляется легче, чем склепывание. Дополнительные устройства (сменные валь­цовки, прессующие устройства, встроенные в сборочные приспособления; сменные резьбо-завертывающие установки и др.), расширяют технологические возможности роботов.

Выбор технологических баз — важный во­прос проектирования роботизированной сбор­ки. От него зависит качество собираемых из­делий и безотказность работы робототехнического комплекса. Этот вопрос должен взаи­мосвязанно решаться на всех этапах сборки данного изделия. На первом этапе выбирают базу, определяющую положение детали изде­лия и ячейках кассеты, магазина, в лотке бункерно-ориентируюшего устройства или лотке-накопителе (для базовой детали изделия). Формулируют требования по точности обра­ботки выбранной базы, точности изготовления ячеек, максимально возможному зазору между деталью и ячейкой. Эти вопросы должны ре­шаться на основе обеспечения точного и без­отказного захвата деталей рабочим органом робота.

На втором этапе выбирают базу для захва­та детали рабочим органом робота. Эта база должна быть достаточно протяженной для устойчивости детали в захвате робота, точно выполненной и точно расположенной относи­тельно первой базы. В отдельных случаях эта база создается искусственно из технологиче­ских соображений (вспомогательная база).

На третьем этапе определяют технологиче­скую сборочную базу. Различают базирование базовой детали изделия и сопрягаемых с ней деталей при узловой и общей сборке. Базовые детали изделия устанавливают в приспособле­ние робота, выдерживая принципы совмещения и постоянства баз. Первый принцип за­ключается в том, что технологическая база, на которую ставят базовую деталь изделия, совмещается с измерительной. В этом случае по­грешность базирования равна нулю, и положе­ние поверхности сопряжения с другими дета­лями собираемого изделия будет постоянным для всей партии изделий. Это повышает соби­раемость сопрягаемых деталей и безотказ­ность процесса сборки.

Отход от принципа постоянства технологи­ческих баз нарушает однотипность сборочных приспособлений на различных РТК сборки одного изделия, что ведет также к снижению собираемости деталей и безотказное ги сборки. Другие детали изделия, подаваемые в зону сборки рабочим органом робота, могут иметь погрешности положения в результате погреш­ности позиционирования рабочего органа ро­бота и погрешности захвата. Последняя, в свою очередь, зависит от точности изгото­вления захватного устройства и погрешности исходного положения детали в ячейке кассеты (магазина). Со временем эксплуатации робота погрешности позиционировании и захвата воз-растают в результате его изнашивания. При отдельных видах соединений (точечной сварке, спайке, склеивании) рассмотренные погрешно­сти положения присоединяемых деталей сни­жаю]' качество изделий. Их величину н ка­ждом конкретном случае приходится регла­ментировать и обосновывать, исходя из предъ­являемых к изделию технических требований. При выполнении соединений типа вал-втулка эти погрешности вызывают отказы в работе робота из-за большого смещения осей сопря-1аемых поверхностей. На практике применяют упругие компенсаторы, позволяющие выпол­нять сборку соединений вал — тулка с больши­ми смещениями (порядка 1 — 1,5 мм) осей. Устройство монтируется на руке робота; его применение повышает безотказность работы РТК и позволяет снизить требования по точ­ности позиционирования. Другой путь устра­нения данного недостатка — применение адап­тивных устройств со специальными датчиками и системы обратной связи, обеспечивающей собираемость при больших смещениях сопря­гаемых деталей.

На четвертом (заключительном) этапе сборки изделие снимается для укладки в тару готовой продукции или передастся рабочим органом робота на транспортирующее устрой­ство для перемещения на последующие опера­ции сборки без потери ориентации. На этом этапе используют прежнюю базу для захвата

рабочим органом робота (второй этап); если она оказывается закрытой установленными де­талями изделия, то выбирают новую базу, обеспечивающую точное положение на сле­дующей операции сборки.

Технологические схемы общей и узловой сборки в роботизированном производстве со­ставляют отдельно, выделяя не только техно­логические, но и вспомогательные операции. На этих схемах следует выделять участки руч­ной и механизированной сборки, на которых роботизированная сборка затруднительна или невозможна. Сложные изделия, состоящие из большого числа разнородных деталей (более 10—55), обычно автоматически не собирают. Такие изделия расчленяют на простые узлы, предусматривая узловую  и общую  сборку.

Тип производства (поточно-массовое или серийное) определяется отдельно для изделия и его узлов, так как он может быть разным. В первом случае устанавливают темп работы, во втором — размеры партий. По организа­ционным формам роботизированная сборка может быть стационарной и конвейерной.

Маршрутную технологию общей и узловой сборки составляют на основе технологических схем сборки. Уточняют последовательность и содержание операций сборки, устанавливают структуру РТК и типы входящих в их состав роботов, технологического и транспортного оборудования, выявляют операции с большей вероятностью отказов и предусматривают на этих этапах сборки производственные за­делы.

Операционная технология — наиболее слож­ный и трудоемкий этап проектирования робо­тизированной сборки. Он включает уточне­ние содержания операций, повышение степе­ни концентрации технологических переходов, выявление и строгую регламентацию всех эле­ментов операции, выполнение всех необхо­димых технологических расчетов, определение штучного времени по элементам и в целом. Устанавливают конкретные модели роботов и технологического оборудования, встраивае­мого в РТК. Составляют технические задания на проектирование специального технологиче­ского оборудования, захватов и приспособле­ний. Устанавливают типы блокировочных устройств и сигнализации для предупреждения аварийных ситуаций и брака при сборке, а также тип диагностических, устройств для быстрого выявления причин отказов и раз­рабатывают мероприятия по технике безопас­ности. Для сложных операций строят цик­лограммы работы роботов и РТК в целях выявления возможности устранения по­терь времени и повышения производитель­ности.

Составляют документацию, фиксирующую разработанные технологические процессы сборки, и определяют технико-экономические показатели по разработанным технологиче­ским процессам для их оценки.

При разработке операционной технологии роботизированной сборки не рекомендуется копировать ручную сборку. В каждом случае следует искать новые решения, обеспечиваю­щие производительность и качество изделий. Задача технолога — вписать наиболее эффек­тивно ПР в конкретную технологическую сре­ду и организовать эту среду для наивыгодней­шего использования в ней данного ПР.

На основе операционной технологии соста­вляют исходные данные для подготовки упра­вляющих программ для роботов, имеющих ЧПУ; определяют траекторию движения ра­бочих органов робота, устанавливают коорди­наты опорных точек траектории, назначают скорости перемещений рабочего органа робо­та, рабочие и вспомогательные команды; выя­вляют траекторию обхода возможных препят­ствий; составляют управляющую программу (вручную или на ЭВМ), подвергаемую после­дующей проверке на графопостроителях, на экране дисплея или пробным пуском робота; осуществляют последующее корректирование программы (если требуется).

Используя операционную технологию, обу­чают робот, если он имеет систему ручного или дистанционного обучения. Данные опера­ционной Технологии используют для наладки роботов с цикловой системой управления, а также для установки, наладки и регулирова­ния периферийных устройств РТК. В этом же плане проводится большая работа по состы­ковке систем управления роботом и входяще­го в данный РТК технологического оборудо­вания. Если последнее не имеет системы программного управления, то оно подвергает­ся соответствующей модернизации и рекон­струкции.